交通安全工程 教学大纲

《交通安全工程》课程教学大纲项目内容课程名称交通安全工程课程英文名称TrafficSafetyEngineering课程代码（由开课单位填写）课程类别专业核心课适用专业交通运输、交通工程、安全工程及相关专业开课学期（由开课单位确定）总学时32学时（讲授28学时+习题/讨论4学时）学分2学分先修课程概率论与数理统计、交通工程学、运筹学（或系统工程）使用教材李磊主编，《交通安全工程》，机械工业出版社，2025一、课程简介《交通安全工程》是交通运输类专业的核心课程，系统介绍了交通安全工程的理论体系、分析方法与工程应用。本课程以安全系统工程为理论基础，以交通事故的预防、分析与评价为主线，综合运用可靠性理论、事故致因理论、系统安全分析方法等，对道路交通与铁路交通中的安全问题进行定性与定量研究。32学时版本在保留课程核心理论体系的前提下，对教学内容进行了精选与压缩：重点保障第2章（交通安全基本理论）和第3章（交通安全分析）的教学深度，适当压缩第1章（绪论）、第3章（安全分析）和第4章（安全评价）的学时，将第5章（交通安全预测）调整为课后自学内容，压缩第6章（道路交通安全）学时，保留第7章（铁路交通安全）的基本内容。学生应在课后自主完成第5章的自学任务，教师提供自学指导和答疑支持。二、课程目标本课程旨在使学生达到以下知识、能力与素质目标：（一）知识目标目标1：掌握安全系统工程与交通安全工程的基本概念、学科体系和研究方法，理解人-机-环境系统工程框架，了解交通安全相关法律法规体系。目标2：掌握可靠性理论的基本概念与计算方法，包括可靠度函数、故障率及系统可靠度计算；系统掌握事故频发倾向论、事故因果连锁论、能量意外释放论、轨迹交叉论等主要事故致因理论；掌握事故预防的基本原理与本质安全化方法。目标3：掌握统计图表分析法、安全检查表分析、预先危险性分析（PHA）、故障模式和影响分析（FMEA）、事件树分析（ETA）、事故树分析（FTA）等系统安全分析方法，能够独立完成事故树的编制、化简、定性分析与定量分析。目标4：掌握安全检查表评价法、作业条件危险性评价法（LEC法）、概率安全评价法和安全综合评价法，理解综合评价指标体系的建立与赋权处理方法。目标5：掌握道路交通事故的分类、统计指标与统计方法，理解人-车-路三要素对交通安全的影响机理，了解事故多发点鉴别方法及事故处理调查程序。目标6：了解铁路交通事故的分类分级体系与安全影响因素，掌握铁路应急管理的基本框架。（二）能力目标能力1（系统分析能力）：能够运用事故树分析、事件树分析、FMEA等系统安全分析工具，对交通系统中的危险源进行识别、分析与评估，具备从系统角度分析复杂交通安全问题的能力。能力2（定量计算能力）：能够进行系统可靠度计算、事故树定性定量分析和安全综合评价赋权计算，具备将数学方法应用于交通安全工程实践的能力。能力3（工程实践能力）：能够针对道路交通或铁路交通中的具体安全问题，综合运用所学理论与方法，提出合理的安全评价方案和预防改善措施。能力4（自主学习能力）：能够通过阅读教材、查阅文献和分析案例，自主完成第5章安全预测方法的学习，具备独立解决新问题的学习迁移能力。（三）素质目标素质1（安全意识）：树立"安全第一、预防为主"的安全理念，深刻认识交通安全工程对保障人民生命财产安全和社会稳定的重要意义。素质2（工程伦理）：理解安全风险伦理的基本内涵，在工程实践中能够坚守职业道德，以科学严谨的态度对待安全问题，承担工程师的社会责任。素质3（系统思维）：培养从系统整体角度看待交通安全问题的思维方式，理解人、机、环境、管理等要素之间的相互作用，避免片面化和孤立化的分析视角。三、课程内容与教学要求第1章绪论（4学时）教学目的：使学生了解安全系统工程的发展历程与基本框架，掌握交通安全工程的基本概念与学科体系，理解人-机-环境系统工程的内涵，了解交通安全法律法规体系。1.1安全工程概述本节介绍安全系统工程的产生背景与发展历程，阐述安全系统工程的基本概念、研究内容与主要方法，说明传统安全工作方法与安全系统工程方法的本质区别。教学要求：了解安全系统工程的发展历程；理解安全系统工程的基本概念；了解安全系统工程的研究内容与主要方法。1.2交通安全工程概述本节阐述交通安全工程的基本概念，包括交通安全、交通事故、交通安全工程等核心术语的定义与内涵；介绍交通安全工程的学科分类体系，以及交通安全工程的主要研究内容。教学要求：掌握交通安全工程的基本概念；理解交通安全工程的学科分类体系；了解交通安全工程的主要研究内容。1.3交通安全人-机-环境系统工程本节介绍交通安全人-机-环境系统工程的含义与研究内容，阐述交通安全保障系统的构成，并系统梳理我国现行交通安全法律法规体系的主要内容。教学要求：理解人-机-环境系统工程的基本框架；了解交通安全保障系统的构成；了解交通安全主要法律法规的基本内容。本章重点：交通安全工程基本概念；人-机-环境系统工程框架。本章难点：安全系统工程与传统安全工程方法的区别与联系。第2章交通安全基本理论（8学时，含习题2学时）教学目的：使学生掌握可靠性理论的基本概念与计算方法，系统理解主要事故致因理论的核心思想，掌握事故预防的基本原理与方法，为后续章节的分析与评价奠定理论基础。2.1可靠性理论本节系统介绍可靠性、维修性和有效性的基本概念，阐述可靠度、维修度和有效度的定义及其数学表达；重点讲解可靠度函数与故障率函数的关系及浴盆曲线的工程意义；介绍串联系统、并联系统、混联系统及表决系统的可靠度计算方法；专题讲解人的可靠性分析，包括人因失误的分类与THERP方法简介。教学要求：掌握可靠性、维修性和有效性的基本概念；掌握可靠度函数与故障率函数的推导；熟练掌握串联、并联、混联系统的可靠度计算；理解人的可靠性分析方法。2.2事故致因理论本节系统介绍七种主要事故致因理论：事故频发倾向论、事故因果连锁论（海因里希模型、博德模型）、能量意外释放论（哈登矩阵）、瑟利模型、安德森模型、动态变化理论和轨迹交叉论。通过对各理论的比较分析，揭示事故发生的内在规律。教学要求：掌握各事故致因理论的核心思想；能够比较不同理论的适用条件与局限性；能够运用事故致因理论分析典型交通事故案例。2.3事故预防理论本节介绍海因里希事故法则（1:29:300法则）及其对事故预防的指导意义；阐述事故预防的基本原则；系统讲解事故预防的主要原理；重点介绍本质安全化法的基本思想与实现途径；介绍安全风险伦理的基本内涵。教学要求：掌握海因里希法则及其工程意义；掌握事故预防的主要原理；理解本质安全化法的基本思想；了解安全风险伦理的基本内涵。本章重点：系统可靠度计算；事故因果连锁论（海因里希模型）；能量意外释放论；轨迹交叉论；本质安全化法。本章难点：可靠度函数的数学推导；人的可靠性分析方法（THERP）；多种事故致因理论的综合比较与应用。第3章交通安全分析（8学时，含习题2学时）教学目的：使学生系统掌握交通安全分析的主要方法，重点掌握事故树分析的完整流程（包括编制、化简、定性分析和定量分析），能够独立运用各种分析方法解决实际交通安全问题。3.1概述本节介绍交通安全分析的基本概念、分析方法的分类体系及各方法的适用场景，为后续各节的学习提供整体框架。教学要求：了解交通安全分析方法的分类体系；理解各方法的适用场景。3.2统计图表分析法本节介绍比重图、趋势图、直方图、圆图法、排列图法（帕累托图）和因果分析图（鱼骨图）六种统计图表分析方法，阐述各方法的绘制要点与适用场景。教学要求：掌握各类统计图表的绘制方法；能够根据分析目的选择合适的统计图表；能够运用因果分析图识别交通事故的主要原因。3.3安全检查表分析本节介绍安全检查表（SCL）的基本概念与类型，阐述安全检查表的编制原则与步骤，并通过实例说明安全检查表在交通安全分析中的应用。教学要求：掌握安全检查表的编制方法；能够针对具体交通系统编制安全检查表。3.4预先危险性分析本节介绍预先危险性分析（PHA）的基本含义、分析内容与主要优点，阐述PHA的分析步骤，并通过实例说明其在交通安全分析中的应用。教学要求：掌握预先危险性分析的基本步骤；能够对交通系统进行预先危险性分析。3.5故障模式和影响分析本节介绍故障模式和影响分析（FMEA）的基本概念与表格格式，阐述FMEA的分析程序，介绍故障模式影响及危险度分析（FMECA）的方法，并通过实例说明其应用。教学要求：掌握FMEA的分析程序与表格填写方法；理解FMECA中危险度的计算方法；能够对交通设备或系统进行FMEA分析。3.6事件树分析本节介绍事件树分析（ETA）的基本含义，阐述事件树的构建步骤，介绍事件树的定性分析与定量分析方法，并通过实例说明其应用。教学要求：掌握事件树的构建方法；能够进行事件树的定性与定量分析；理解事件树分析与事故树分析的互补关系。3.7事故树分析（重点）本节系统介绍事故树分析（FTA）的完整体系，是本章乃至全课程的核心内容，分以下专题讲授：(1)基本概念与结构：介绍事故树分析的基本概念、顶事件与基本事件的定义；阐述事故树的基本结构，包括与门、或门等逻辑门的含义；介绍事故树分析的程序。(2)符号体系与编制方法：系统介绍事故树的各类符号（事件符号、逻辑门符号、转移符号）及其意义；阐述事故树编制的原则与步骤，通过典型案例演示事故树的编制过程。(3)事故树化简：介绍布尔代数化简法，阐述利用布尔代数运算规则对事故树进行化简的方法与步骤。(4)定性分析：介绍最小割集和最小径集的概念与求解方法（行列法、布尔代数法），阐述最小割集在事故预防中的应用意义。(5)定量分析：介绍顶事件发生概率的计算方法（精确法与近似法）；介绍概率重要度、临界重要度和结构重要度的定义与计算方法，阐述重要度分析在事故预防优先级排序中的应用。教学要求：掌握事故树的符号体系；熟练掌握事故树的编制方法；掌握事故树化简的布尔代数方法；熟练掌握最小割集和最小径集的求解方法；掌握顶事件概率的计算方法；掌握基本事件重要度的计算与排序。本章重点：事故树的编制；最小割集与最小径集的求解；事故树定量分析（顶事件概率计算）；基本事件重要度分析。本章难点：复杂事故树的化简；最小割集的精确求解；顶事件概率的精确计算；结构重要度与概率重要度的区别与联系。第4章交通安全评价（4学时，不含习题课）教学目的：使学生掌握交通安全评价的基本概念与方法体系，重点掌握作业条件危险性评价法（LEC法）和安全综合评价法，能够针对具体交通安全问题选择合适的评价方法并进行计算。4.1交通安全评价概述本节阐述安全评价的含义与分类，介绍安全标准的概念与类型，讲解安全评价方法的选用原则。教学要求：掌握安全评价的基本概念；了解安全标准的类型；理解安全评价方法的选用原则。4.2安全检查表评价法本节介绍安全检查表评价法的四种具体方法：逐项赋值法、加权平均法、单项定性加权计分法和单项否定计分法，阐述各方法的适用场景与计算步骤。教学要求：掌握安全检查表评价法的各种计分方式；能够运用安全检查表评价法进行安全评价计算。4.3作业条件危险性评价法（重点）本节重点介绍LEC法，阐述危险性D=L×E×C的计算公式，介绍事故发生可能性（L）、人员暴露于危险环境的频繁程度（E）和事故后果严重程度（C）的评分标准，以及危险性等级的划分方法。教学要求：熟练掌握LEC法的评分标准与危险性计算；能够运用LEC法对交通作业条件进行危险性评价。4.4概率安全评价法本节介绍概率安全评价法的基本原理与适用范围，阐述其与确定性评价方法的区别，介绍概率安全评价的基本步骤。教学要求：理解概率安全评价法的基本原理；了解概率安全评价的基本步骤。4.5安全综合评价法（课后自学）本节系统介绍安全综合评价法，重点讲解综合评价问题的基本要素，阐述评价指标体系的建立原则与方法；介绍基础指标评价值的确定方法（隶属度函数法等）；重点讲解指标体系的赋权处理方法，包括层次分析法（AHP）、熵权法等；介绍安全综合评价的计算步骤与结果解释。教学要求：掌握综合评价指标体系的建立方法；掌握层次分析法（AHP）的基本步骤与一致性检验；掌握安全综合评价的计算方法；能够对交通系统进行综合安全评价。【自学要求】§4.5安全综合评价法调整为课后自学，不占用课堂学时。学生应自主阅读教材§4.5全部内容，掌握综合评价指标体系的建立方法和AHP赋权计算步骤，并完成教材相应课后习题。期末考试将包含§4.5内容，以概念题和简单计算题为主。本章重点：LEC法的评分与计算；安全检查表评价法的各种计分方式；概率安全评价法的基本原理。本章难点：LEC法中L、E、C三项指标的合理评分；安全评价方法的选用原则。第5章交通安全预测（自学，不占课堂学时）教学目的：本章调整为课后自学内容，不占用课堂学时。学生应在教师指导下，通过阅读教材、完成自学练习，自主掌握交通安全预测的主要方法。5.1交通安全预测概述本节介绍交通安全预测的分类（定性预测与定量预测）、预测程序、基本原则和主要方法，为各节具体方法的学习提供整体框架。自学要求：了解交通安全预测的分类与程序；理解各类预测方法的适用条件。5.2德尔菲预测法本节介绍德尔菲法的基本程序（专家遴选、问卷设计、多轮咨询、意见汇总），阐述德尔菲法的主要特点，介绍专家意见的统计处理方法（均值、标准差、协调系数等）。自学要求：掌握德尔菲法的实施程序；掌握专家意见的统计处理方法。5.3时间序列预测法本节介绍滑动平均法（简单滑动平均、加权滑动平均）和指数滑动平均法的基本原理与计算步骤，阐述平滑系数的选取原则。自学要求：掌握滑动平均法和指数滑动平均法的计算步骤；能够运用时间序列预测法对交通事故数据进行预测。5.4回归分析法本节介绍一元线性回归法的参数估计（最小二乘法）、显著性检验和预测区间计算；介绍非线性回归方法（曲线化直法）的基本思路与常见变换形式。自学要求：掌握一元线性回归的参数估计与显著性检验；能够运用回归分析法建立交通安全预测模型。5.5马尔柯夫链预测法本节介绍马尔柯夫链的基本概念（状态、转移概率、转移矩阵），阐述马尔柯夫链预测的基本步骤，通过实例说明其在交通安全状态预测中的应用。自学要求：理解马尔柯夫链的基本概念；掌握状态转移矩阵的建立与预测计算方法。5.6灰色系统预测法本节介绍"灰"的含义与灰色系统的概念，阐述灰色GM(1,1)模型的建模步骤（数列生成、微分方程建立、参数估计、预测值还原），介绍模型精度检验方法。自学要求：理解灰色系统理论的基本思想；掌握GM(1,1)模型的建模与预测步骤；能够运用灰色预测法对交通安全指标进行预测。本章重点（自学）：一元线性回归分析；马尔柯夫链预测；灰色GM(1,1)模型建模。本章难点（自学）：回归方程的显著性检验；GM(1,1)模型的参数估计与精度检验。第6章道路交通安全（4学时）教学目的：使学生系统掌握道路交通事故的分类统计体系和安全影响因素，掌握事故多发点鉴别方法，了解道路交通事故处理调查程序与应急救援体系。6.1概述本节介绍道路交通安全的研究背景与重要性，阐述道路交通安全的基本研究内容与研究方法体系。6.2道路交通事故本节阐述道路交通事故的定义与构成条件，介绍道路交通事故的分类体系（按严重程度、按事故形态、按当事人行为等），讲解道路交通事故的统计指标体系（事故次数、死亡人数、受伤人数、直接财产损失、死亡率、万车死亡率等），介绍道路交通事故统计的有关规定。教学要求：掌握道路交通事故的定义与构成条件；掌握道路交通事故的分类体系；掌握道路交通事故的主要统计指标及其计算方法。6.3道路交通安全影响因素本节系统分析人-车-路三大要素对道路交通安全的影响：在人的因素方面，分析驾驶人的生理特性（视觉特性、反应时间）、心理特性和行为特性对事故的影响；在车辆因素方面，分析车辆主动安全性能和被动安全性能；在道路因素方面，分析线形设计、路面状况、交叉口设计等对交通安全的影响。教学要求：系统掌握人、车、路三要素对交通安全的影响机理；能够从人-车-路系统角度分析典型道路交通事故的成因。6.4事故多发点鉴别分析本节介绍事故多发点（黑点）的概念与鉴别意义，阐述事故多发点鉴别的基本流程，重点介绍事故多发点的主要鉴别方法，包括事故率法、事故数法、质量控制法、综合评价法等。教学要求：掌握事故多发点的概念与鉴别意义；掌握事故率法和质量控制法等主要鉴别方法；能够运用鉴别方法对路段或交叉口进行事故多发点分析。6.5道路交通冲突评价方法本节介绍交通冲突的含义与类型，阐述交通冲突技术（TCT）的基本原理，介绍交通冲突与交通事故的关系及其作为安全代用指标的理论依据。教学要求：理解交通冲突的概念与类型；了解交通冲突评价方法的基本原理；理解交通冲突与交通事故的统计关系。6.6道路交通事故处理与调查（课后自读）本节介绍道路交通事故处理的程序与规定，阐述交通事故现场勘查的内容与方法，介绍交通事故检验鉴定的主要内容，讲解道路交通事故调查的方法与要求，阐述交通事故认定的原则与程序。【自学要求】本节调整为课后自读内容，不占用课堂学时，不作为期末考试重点。学生应自主阅读教材相应内容，了解事故处理的基本程序与认定原则。6.7道路交通事故应急救援（课后自读）本节介绍道路交通事故应急救援的基本原则，阐述应急救援的分类体系，介绍应急救援的主要任务与组织协调机制。【自学要求】本节调整为课后自读内容，不占用课堂学时，不作为期末考试重点。本章重点：道路交通事故的分类与统计指标；人-车-路三要素对交通安全的影响；事故多发点鉴别方法。本章难点：事故多发点鉴别方法的计算（质量控制法）；人的因素中驾驶人视觉特性与反应时间的量化分析。第7章铁路交通安全（4学时）教学目的：使学生了解铁路交通事故的分类分级体系，掌握铁路运输安全的主要影响因素，了解铁路事故救援与调查处理程序，理解铁路应急管理技术体系。7.1概述本节介绍铁路交通安全的研究背景与重要性，阐述铁路交通安全与道路交通安全的主要异同。7.2铁路交通事故本节阐述铁路交通事故的概念，分析铁路交通事故的主要特点（规模大、后果严重、救援难度高），重点讲解铁路交通事故的分类与分级体系（特别重大事故、重大事故、较大事故、一般事故），介绍铁路交通事故的统计分析方法。教学要求：掌握铁路交通事故的分类与分级标准；理解铁路交通事故的主要特点与形成机理。7.3铁路运输安全影响因素本节系统分析影响铁路运营安全的四大要素：人员因素（行车人员操作失误、旅客违规行为）、设备因素（线路设备、机车车辆、信号系统）、沿线环境因素（自然灾害、地质灾害、气象条件）和管理因素（规章制度、安全文化、应急管理）。教学要求：掌握影响铁路运营安全的主要因素；能够从人-机-环境-管理角度分析铁路事故成因。7.4铁路事故救援和事故调查处理本节介绍铁路事故救援的组织体系与救援程序，阐述铁路事故调查的基本原则（"四不放过"原则）、调查程序与调查报告要求，介绍事故处理的相关规定。教学要求：了解铁路事故救援的组织体系；了解铁路事故调查的基本程序与原则。7.5铁路应急管理技术（课后自学）本节介绍铁路应急管理的基本概念与框架，阐述铁路突发事件的分类与分级，重点介绍铁路应急预案的编制原则、体系结构与主要内容，介绍铁路应急保障体系（人员保障、物资保障、通信保障、技术保障）。【自学要求】§7.5铁路应急管理技术调整为课后自学，不占用课堂学时，不作为期末考试重点。学生应自主阅读教材相应内容，了解铁路应急管理的基本框架与应急预案体系。本章重点：铁路交通事故的分类与分级；铁路运输安全的主要影响因素；铁路事故救援与调查处理程序。本章难点：铁路安全影响因素的系统性分析；铁路事故调查的"四不放过"原则的工程应用。四、课程思政融入本课程蕴含丰富的课程思政元素，应在教学过程中有机融入，避免生硬说教。章节思政融入点融入方式第1章我国交通安全立法成就与"以人为本"的安全理念结合我国道路交通安全法的发展历程，引导学生认识法治在安全保障中的重要作用第2章海因里希法则对"防微杜渐"的启示；安全风险伦理与工程师职业责任结合典型事故案例，引导学生树立"安全第一、预防为主"的职业理念第3章系统思维与科学精神；严谨细致的工程态度通过事故树分析的严格逻辑，培养学生严谨的科学态度和系统思维能力第4章安全评价的社会责任；客观公正的职业道德结合安全评价的法律地位，引导学生认识安全评价工程师的社会责任第5章

（自学）数据驱动决策的科学精神；对不确定性的理性认知通过自学指导材料，培养学生对数据和模型保持批判性思维的习惯第6章道路交通事故的社会危害；交通参与者的法律意识与文明行车结合真实事